电器及PLC控制技术与实训 （西门子 S7-200 SMART） 第2版 习题答案

项目一任务一一、选择题1-8BBCACCBA二、简答题1．解：图1-1-112．（1）A、B、C三个部件分别短路保护、过载保护、欠失压保护功能（2）部件B由热元件、双金属片构成。图1-1-123．热继电器的热元件串联在主电路中，常闭触点串接在控制电路中。当电动机过载时，主电路中的电流超过允许值而使双金属片受热时，它便向左弯曲，通过导板推动杠杆机构使常闭触点断开，由于常闭触点是接在电动机的控制电路中的，控制电路断开而使接触器的线圈断电，从而断开电动机主电路。任务二一、选择题1-5BBDAC二、简答题1．霍尔式接近开关适用于检测磁性物体；电感式接近开关适用于检测金属物体；电容式接近开关适用于检测对象较多，只要引起电容参数变化的均可采用这类接近开关。2．磁性开关用舌簧开关作为磁场检测元件。舌簧开关成形于合成树脂块内，而且一般还有动作指示灯、过电压保护电路也塑封在内。当气缸中随活塞移动的磁环靠近开关时，舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引，触点闭合；当磁环移开开关后，簧片失磁，触点断开。任务三一、选择题1-5CDBAA二、简答题1．用来可频繁地接通或断开交流主电路及大容量控制电路2.1）交流接触器在安装前应检查铭牌与线圈的技术数据是否符合实际使用要求。2）交流接触器一般应安装在垂直面上，倾斜度不得超过5°；若有散热孔，则应将有孔的一面放在垂直方向上，便于散热。3）安装孔的螺钉应装有弹簧垫圈和平垫圈。4）交流接触器的触点应清洁。5）带有灭弧罩的交流接触器不允许不带灭弧罩或带着破损的灭弧罩运行。项目二任务一1-5BBDCD二、简答作图题1．2．（1）自锁处发生断路故障（2）短路环发生断开（3）缺相起动。任务二一、选择题1-5ABCCA二、简答作图题1．解：2．解：3．解：（1）防止两只接触器同时接通，造成电源相间短路（2）先按下停止按钮，再按下反转起动按钮（3）反转控制电路不能自锁，自锁触电未接入或接触不良。（4）主电路中反转接触器电源的相序未反或三相全反了。任务三一、选择题1-3CCC二、简答作图题1．解：2．解：（1）KT，不能（2）通电延时型，否（3）M1，M2（4）任务四一、选择题1-3BDD二、简答作图题1．解：2．解：任务五一、选择题1-4BADD二、简答作图题1．解：（1）（2）反接制动，反向启动（3）较大，不高2．解：（1）起动按钮SB1，停止按钮SB2；（2）电动机作单向连续运转工作，停止采用能耗制动。（3）通电延时型任务六一、选择题1-3ACD二、简答作图题1．解：（1）（2）SB2（3）回馈制动状态2．解：（1）（2）（3）SB3 回馈制动（或再生制动）恒功率调速项目三任务一一、选择题1-5ADAAB二、简答题1．解：用PLC取代传统的继电器-接触器系统实现工业自动控制，其主要优点体现在软件和硬件两个方面：（1）由于PLC用软件编程取代了硬接线，而且控制程序可在线修改，当生产设备更新或生产工艺流程改变时，可在不改变硬设备的情况下改变控制程序，灵活方便，具有很强的“柔性”。（2）由于用PLC内部的“软继电器”取代了许多电器，从而大大减少了电器的数量，简化了电气控制系统的接线，减小了电气控制柜的安装尺寸，充分体现出设计、施工周期短、通用性强、可靠性高、成本低的优点。2．可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。任务二一、选择题1-5BDACA二、简答题1．PLC输出一般有三种：继电器输出型、晶体管输出型、晶闸管输出型。继电器输出型为有触点输出方式，允许通过的电流大，可用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路，但其响应时间长，通断变化频率低；晶闸管输出型为无触点输出方式，输出接口反应速度快，适用于带交流输出、通断频率高的大功率负载；晶体管输出型为无触点输出方式，输出接口反应速度快，适用于直流输出、通断频率高的小功率负载，过电流能力差。2．可编程序控制器的基本组成包括：中央处理器（CPU）、存储器、输入/输出单元（I/O）、电源及编程器等外部设备组成，任务三一、选择题1-5ABBAB二、简答题1．256点，24点2．MB0是高字节；MB1是低字节；M1.0是最低位，M0.7是最高位。项目四任务一一、选择题1-5DADAB二、简答题1．解：2．解：任务二一、选择题1-5DDDDC二、简答题1．解：2．解：LDI0.0LPSAI0.1=Q0.0LPPAI0.2=Q0.13．解：LDI0.0LPSANI0.1=Q0.0LPPLDI0.2OI0.3ALD=Q0.14．正转起动按钮：I0.0反转起动按钮：I0.1停止按钮：I0.2任务三一、选择题1-5AAACC二、简答题1．按下按钮I0.0，输出Q0.0通电并自锁，松开按钮I0.0，延时1min后，Q0.0断电。任务四一、选择题1-3AAA二、简答题1．按下第一次I0.0后，Q0.0接通；按下第二次I0.0后，Q0.0断开。项目五任务一一、选择题1-4BBDC二、简答题1．（1）（2）2．任务二一、选择题1-3CDA二、简答题1．解：2．根据星三角降压起动电路原理，请将如图5-38所示的功能图补画完整。图5-38第4题任务三一、选择题1-3ADD二、简答题项目六任务一一、选择题1-4ABCA二、简答题1．2．3．4．Q0.0~Q0.7上输出状态为1011111，显示数字“6”任务二一、选择题1-3BBD二、简答题1．2．3．项目七任务一1．（1）概念简单，易于理解和使用。普通工程人员经过短时间的培训就能正确掌握并快速完成多数简单工程项目的监控程序设计和运行操作。（2）功能齐全，便于方案设计。MCGSPRO为解决工程监控问题提供了丰富多样的手段，从设备驱动到数据处理、报警处理、流程控制、动画显示、报表输出、曲线显示等各个环节，均有丰富的功能组件和常用图形库供选用。（3）具备实时性与并行处理能力。MCGSPRO充分利用了Windows操作平台的多任务、按优先级分时操作的功能，使PC广泛应用于工程监控领域的设想成为可能。（4）建立实时数据库，便于用户分步组态，保证系统安全可靠地运行。在MCGSPRO组态软件中，实时数据库是整个系统的核心，实时数据库是一个数据处理中心，是系统各部分及其各种功能性构件的公用数据区。各部件独立地向实时数据库输入和输出数据，并完成自己的差错控制。（5）“面向窗口”的设计方法，增加了可视性和可操作性。以窗口为单位，构成用户运行系统的图形界面，使得MCGSPRO的组态工作既简单直观又灵活多变。（6）丰富的“动画组态”功能。可快速构造各种复杂生动的动态画面，利用大小变化、颜色改变、明暗闪烁、移动反转等多种手段，能增强画面的动态显示效果。（7）引入了“运行策略”的概念，用户可以选用系统提供的各种条件和功能的“策略构件”，用图形化的方法构造多分支的应用程序，实现自由、精确地控制运行流程，按照设定的条件和顺序，操作外部设备、控制窗口的打开或关闭、与实时数据库进行数据交换。同时，也可以由用户创建新的策略构件，扩展系统的功能。2．（1）工程项目系统分析。分析工程项目的系统构成、技术要求和工艺流程，弄清系统的控制流程和测控对象的特征，明确监控要求和动画显示方式；分析工程中的数据采集通道及输出通道与软件中实时数据库变量的对应关系，分清哪些变量是需要利用I/O通道与外部设备进行连接的，哪些变量是软件内部用来传递数据及动画显示的。（2）工程立项，搭建框架。工程立项需创建新工程，主要内容包括定义工程名称、封面窗口名称和启动窗口(封面窗口推出后接着显示的窗口)名称，指定存盘数据库文件的名称以及存盘数据库，设定动画刷新的周期。经过此步操作后，即在MCGSPRO组态环境中建立了工程结构框架。封面窗口和启动窗口也可等到建立了用户窗口后再行建立。（3）设计菜单基本体系。为了对系统运行的状态及工作流程进行有效的调度和控制，通常要在主控窗口中编制菜单。编制菜单分为两步，第一步是搭建菜单的框架，第二步是对各级菜单命令进行功能组态。在组态过程中，可根据实际需要，随时对菜单的内容和功能进行增加或删除，不断完善工程的菜单。（4）制作动画，显示画面。动画制作分为静态图形设计和动态属性设置两个过程，前一过程类似于“画画”，用户通过MCGSPRO组态软件中提供的基本图形元素及动画构建库，在用户窗口中“组合”成各种复杂的画面；后一过程则设置图形的动画属性，与实时数据库中定义的相关变量进行链接，作为动画图形的驱动源。（5）编写控制流程程序。在运行策略窗口中，从策略构件箱中选择所需功能的策略构件构成各种功能模块(称为策略块)，由这些模块实现各种人机交互操作。MCGSPRO还为用户提供了编程用的功能构件(称之为“脚本程序”功能构件)，通过简单的编程语言编写工程控制程序。（6）完善菜单按钮功能。该环节的操作包括对菜单命令、监控器件、操作按钮的功能组态，实现历史数据、实时数据、各种曲线、数据报表、报警信息输出等功能，建立工程安全机制等。（7）编写程序，调试工程。利用调试程序产生的模拟数据，可以检查动画显示和控制流程是否正确。（8）连接设备驱动程序。选定与设备相匹配的设备构件，连